龔文術(shù)
(山東中天科技工程有限公司,南寧530000)
地震活動(dòng)對(duì)于建筑安全的威脅是巨大的,所以在建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須要充分地考慮建筑的抗震性。從現(xiàn)階段的實(shí)際情況來看,地震在我國具有高發(fā)性特征,尤其在西南地區(qū)地震的發(fā)生頻率較高,破壞性比較大,所以對(duì)建筑的抗震性要求也比較高。基于這種情況,要真正地實(shí)現(xiàn)房屋建筑的抗震性能提升,必須要在建筑設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用抗震技術(shù)[1]。因此,在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)的過程中,基于抗震技術(shù)的設(shè)計(jì)分析工作十分必要,簡言之,對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震技術(shù)應(yīng)用展開討論具有較高的現(xiàn)實(shí)意義。
從我國目前的房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)情況來看,當(dāng)前國內(nèi)房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)存在著明顯的地區(qū)差異,這種差異表現(xiàn)在兩方面:①城市房屋建筑設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)考慮比較多,農(nóng)村比較少。出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的原因主要有兩個(gè):其一是城市建筑的設(shè)計(jì)通常是由專業(yè)的設(shè)計(jì)單位完成的,設(shè)計(jì)專業(yè)性較強(qiáng),考慮全面,但是農(nóng)村的建筑設(shè)計(jì)多為自主設(shè)計(jì),考慮的內(nèi)容比較少,尤其是對(duì)抗震的考慮嚴(yán)重不足;其二是城市房屋建筑和農(nóng)村房屋建筑的標(biāo)準(zhǔn)不同,監(jiān)管情況也存在顯著差異,所以這種情況比較普遍。②地震多發(fā)區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)考慮比較多,其他地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的考慮相對(duì)較少。我國西南地區(qū)的地震發(fā)生率較高,尤其是在2008年汶川地震后,國家對(duì)建筑的抗震性能提出了新要求,所以西南地區(qū)的房屋抗震設(shè)計(jì)為最高級(jí)別。相比于西南地區(qū),對(duì)東部一些地區(qū)的建筑抗震等級(jí)要求比較低。出現(xiàn)這種情況主要是因?yàn)榻ㄖ幍牡乩砦恢门c地質(zhì)環(huán)境不同,所以相應(yīng)的抗震要求和目標(biāo)便有了顯著的差異[2]。
從目前的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看,要實(shí)現(xiàn)建筑的抗震效果提升,在設(shè)計(jì)中需要強(qiáng)調(diào)幾方面的原則,以下是具體的介紹。
第一,房屋的高度要適中。從現(xiàn)階段的情況來看,當(dāng)建筑達(dá)到一定高度時(shí),地震發(fā)生后會(huì)出現(xiàn)下部承重失衡的情況,這種情況會(huì)造成建筑的倒塌。因此,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,出于抗震的考慮,需要科學(xué)計(jì)算房屋的高度,確保其高度適度。如果房屋的高度比較高,需要對(duì)地基承重以及下部的荷載進(jìn)行全面地分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上部結(jié)構(gòu)的有效支撐[3]。
第二,房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要符合房屋設(shè)計(jì)的一般規(guī)則。房屋設(shè)計(jì)有固有的規(guī)律,所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,需要基于一般的規(guī)律按部就班地進(jìn)行設(shè)計(jì),使得房屋設(shè)計(jì)的完整性得到保證,設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)失誤或者是內(nèi)容遺漏問題會(huì)得到解決。簡言之,在房屋設(shè)計(jì)的過程中,基于一般的規(guī)律進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化,最終結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)就會(huì)實(shí)現(xiàn)。
第三,在設(shè)計(jì)的過程中,需要強(qiáng)化對(duì)防震縫的處理。防震縫的利用主要是為了實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗震效果的提高,但是如果防震縫的布置不合理,整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就會(huì)下降。因此,在設(shè)計(jì)的過程中,一方面需要基于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行防震縫的布置分析;另一方面需要基于防震縫的利用效果對(duì)其大小、位置進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化,從而顯著提高建筑結(jié)構(gòu)的合理性[4]。
第四,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,需要在房屋之間增加間隔墻體。間隔墻體的增加,主要的目的是減少承重墻體之間的碰撞,而且間隔墻體還能起到承重的效果,這對(duì)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定來講具有重要的價(jià)值。簡言之,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加間隔墻體的設(shè)計(jì)具有重要的意義。
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中,為了使房屋具備更高的抗震性能,需要積極地利用抗震技術(shù),以下是在具體性能提升過程中的抗震技術(shù)利用分析。
為了有效地規(guī)避地震對(duì)房屋造成的巨大損害,在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要從內(nèi)部結(jié)構(gòu)抗震力提升的角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃與分析,然而此項(xiàng)工作的開展難度較大。從現(xiàn)階段的實(shí)踐情況來看,要求房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震性,需要在設(shè)計(jì)的過程中做好如下工作:
①需要對(duì)地基設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃與加強(qiáng)。地基是房屋建設(shè)的基礎(chǔ),是房屋結(jié)構(gòu)的基本支撐,其穩(wěn)定性和抗震性對(duì)房屋整體的影響顯著,所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,基于區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)和地質(zhì)現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)有效對(duì)抗地震的地基結(jié)構(gòu),從而為房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)保障。
②需要基于房屋整體強(qiáng)度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在地震中,房屋整體的抗震強(qiáng)度越高,房屋倒塌的可能性會(huì)越小,所以出于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的考慮,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行整體性優(yōu)化十分必要。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中,需要重視各項(xiàng)細(xì)節(jié)問題,進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化的效果[5]。
從當(dāng)前的實(shí)踐情況來看,在地震中,如果房屋之間出現(xiàn)了碰撞,那么地震帶來的破壞效果會(huì)更加顯著,所以為了規(guī)避房屋間的碰撞,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,以此來規(guī)避可能存在的碰撞情況。就房屋碰撞的具體規(guī)避方法而言,需要強(qiáng)調(diào)兩方面的具體工作:①需要對(duì)房屋各個(gè)墻體的結(jié)構(gòu),如墻體厚度、寬度、高度等進(jìn)行分析與計(jì)算,從而保證各墻體在相互支持的基礎(chǔ)上不發(fā)生擠壓、碰撞。②在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,積極利用“反擺法”?!胺磾[法”在減少房屋碰撞概率方面有突出的效果,所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)調(diào)此種方法的利用非常重要。
房屋的堅(jiān)硬度對(duì)于房屋的抗震效果提升也有顯著的作用,所以在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,為了強(qiáng)化房屋的堅(jiān)硬度,可以從兩個(gè)方面著手:①提升結(jié)構(gòu)材料的堅(jiān)硬度。在房屋建設(shè)時(shí),建設(shè)材料的性能對(duì)于房屋自身的性能有顯著的影響,所以出于性能考慮,在設(shè)計(jì)中需要基于抗震最高等級(jí)對(duì)房屋的材料性能提出要求,基于材料要求選擇材料,保證材料本身的堅(jiān)硬度,或者是利用特殊的方法處理材料,材料的堅(jiān)硬度可以達(dá)到抗震的要求。②基于堅(jiān)硬度提高的目的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬化處理??傊?,強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬程度,并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,使其堅(jiān)硬度滿足要求,進(jìn)而房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能會(huì)得到非常顯著的提升[6]。
綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)是否科學(xué)對(duì)其抗震性能有重要的影響,所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要基于區(qū)域抗震目標(biāo)和要求結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)等進(jìn)行分析。從目前的資料研究來看,建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性有顯著的關(guān)系,所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中,首先應(yīng)明確抗震的要求,然后基于要求布置設(shè)計(jì)工作,如此可以實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)效果的提升。